8 RNA的生物合成2010-9.ppt

第8章 RNA的生物合成  在RNA聚合酶的催化下，以DNA的一条链为模板合成RNA，从而将DNA所携带的遗传信息传递给RNA的过程称为转录。 经转录生成的RNA有多种，主要的是rRNA，tRNA，mRNA，snRNA和HnRNA。 8.1 RNA转录合成的特点 1、转录的不对称性 转录(transcription)的不对称性就是指以双链DNA中的一条链作为模板进行转录，从而将遗传信息由DNA传递给RNA。 对于不同的基因来说，其转录信息可以存在于两条不同的DNA链上。能够转录RNA的那条DNA链称为有意义链(模板链），而与之互补的另一条DNA链称为反意义链（编码链）。 2、转录的连续性 RNA转录合成时，以DNA作为模板，在RNA聚合酶的催化下，连续合成一段RNA链，各条RNA链之间无需再进行连接。 合成的RNA中，如只含一个基因的遗传信息，称为单顺反子（真核生物）；如含有几个基因的遗传信息，则称为多顺反子（原核生物）。 3、转录的单向性 RNA转录合成时，只能向一个方向进行聚合，所依赖的模板DNA链的方向为3→5，而RNA链的合成方向为5→3。 4、有特定的起始和终止位点 RNA转录合成时，只能以DNA分子中的某一段作为模板，故存在特定的起始位点和特定的终止位点，特定起始点和特定终止点之间的DNA链构成一个转录单位，通常由转录区和有关的调节顺序构成。 特点： 1).都以四种三磷酸核苷的底物作为原料: NTP (ATP, UTP, GTP, CTP) 2).都遵循碱基配对原则: A-U，T-A，C-G，G-C 3).RNA链的延长方向都是5’→3’的连续合成。 4).都不需要引物。 5).都缺乏3’→5’外切酶活性，所以没有校正功能。 8.1.2 RNA转录合成的条件 1、底物 四种核糖核苷酸，即ATP，GTP，CTP，UTP。 ? 2、模板 以一段单链DNA作为模板。 3、RNA聚合酶（DDRP） 这是一种不同于引物酶的依赖DNA的RNA聚合酶。该酶在单链DNA模板以及四种核糖核苷酸存在的条件下，不需要引物，即可从5→3聚合RNA。 原核生物中的RNA聚合酶全酶由五个亚基构成，即α2ββσ。 σ亚基与转录起始点的识别有关，而在转录合成开始后被释放，余下的部分（α2ββ）被称为核心酶，与RNA链的聚合有关。 分子量48万，5种亚基： 全酶= 核心酶（α2ββ’）+ σ因子 α亚基决定转录的基因 β亚基在5’——3’方向上延长多核苷酸链，其方式与DNA 聚合酶相同，原料为NTP，没有纠错的功能。 β’亚基结合DNA模板 σ因子识别启动子并与之结合 原核生物的RNA聚合酶的结构 全酶480kD，含有4种不同的多肽链(β，β，α2，σ) 　 在大肠杆菌的RNA聚合酶中，σ因子与其它部分的结合不是十分紧密，它易于与β’βα2分离，后者称为核心酶。 4、终止因子 1．ρ蛋白：这是一种六聚体的蛋白质，亚基的分子量为50kd。该蛋白因子能识别终止信号，并能与RNA紧密结合，导致RNA的释放。 2．nusA蛋白：为一分子量69kd的酸性蛋白，它能与RNA及RNA聚合酶相结合，在终止部位使两者被释放。 5、激活因子 目前已知激活因子为降解产物基因激活蛋白（CAP），又称为cAMP受体蛋白（CRP）。是一种二聚体蛋白质，亚基分子量为23kd。该蛋白与cAMP结合后，刺激RNA聚合酶与起始部位结合，从而起始转录过程。 8.1.3 原核生物的RNA转录合成的基本过程 1、识别 原核生物RNA聚合酶中的σ因子识别转录起始点，并促使核心酶结合形成全酶复合物。 被辨认的区段就是位于转录起始点-35区的TTGACA序列。 酶与该区结合后，即滑动至-10区的TATAAT序列（Pribnow盒） ，并启动转录。 原核生物中转录起始区的共同序列 通过分析大肠杆菌100多个基因的启动子序列，发现其中有12个碱基对的保守序列，6个碱基对为一组，二者相距16-19个碱基对。 －10序列，又叫TATA框（Pribnow框），共有序列为TATAAT；－35序列, 保守序列为TTGACA（Sextama框) 。 T80A95t45A60a50T96 T82T84G78A65C54a45 位于基因上游，与RNA聚合酶识别、结合并起始转录有关的一些DNA顺序称为启动子（promoter)。 原核生物启动子： -10序列： T80 A95 T45 A60 A50 T96